[发明专利]一种负刚度可调的扭转准零刚度隔振器及控制方法有效
| 申请号： | 201811064344.3 | 申请日： | 2018-09-12 |
| 公开（公告）号： | CN109027124B | 公开（公告）日： | 2020-02-11 |
| 发明（设计）人： | 张丰;徐明龙;邵恕宝;田征 | 申请（专利权）人： | 西安交通大学 |
| 主分类号： | F16F15/126 | 分类号： | F16F15/126;F16F15/18 |
| 代理公司： | 61215 西安智大知识产权代理事务所 | 代理人： | 何会侠 |
| 地址： | 710049 陕*** | 国省代码： | 陕西;61 |
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| 摘要： | 一种负刚度可调的扭转准零刚度隔振器及控制方法，该隔振器包括前后外壳、前后垫片、用于固定传动轴的旋转套筒、永磁体励磁机构，永磁体励磁机构的旋转部件与旋转套筒固连；旋转部件通过橡胶垫块与永磁体固连，永磁体产生的磁通穿过橡胶垫块、旋转部件、气隙、环形永磁体夹持机构并回到永磁体构成磁通回路，并在气隙中产生磁应力并作用到旋转部件上，使旋转部件沿气隙厚度方向构成扭转磁力弹簧；通过调节励磁线圈通电电流强度，改变气隙处的磁场强度，进而改变磁力弹簧产生的负刚度，使其接近于橡胶轴承提供的正刚度，从而使得系统刚度达到准零状态；本发明隔振器能够有效地传递驱动力矩，并隔离扰动力矩，通过主动控制方式调节系统刚度，对于低频扭转振动具有很好的隔振效果，适用于精密旋转系统。 | ||
| 搜索关键词： | 旋转部件 隔振器 永磁体 永磁体励磁 磁力弹簧 刚度可调 橡胶垫块 旋转套筒 固连 扭转 气隙 固定传动轴 环形永磁体 磁通回路 调节系统 隔振效果 夹持机构 励磁线圈 扭转振动 气隙厚度 驱动力矩 扰动力矩 系统刚度 橡胶轴承 旋转系统 主动控制 零状态 气隙处 有效地 正刚度 磁通 垫片 磁场 精密 通电 穿过 隔离 传递 | ||
【主权项】：
1.一种负刚度可调的扭转准零刚度隔振器，其特征在于：包括前外壳(1)、后外壳(2)以及前外壳(1)和后外壳(2)形成的腔体内部的永磁体励磁机构；所述永磁体励磁机构包括环形永磁体夹持机构(8)，环形永磁体夹持机构(8)内带有四个伸出端，四个伸出端上均安装有励磁线圈(9)，环形永磁体夹持机构(8)四个伸出端间的内壁上固定有永磁体(7)，永磁体(7)另一端通过橡胶垫块(10)与旋转部件(6)一端固连，旋转部件(6)另一端与设置在环形永磁体夹持机构(8)四个伸出端内的旋转套筒(4)固连，旋转套筒(4)内设置有橡胶轴承(5)，旋转部件(6)两侧端面与环形永磁体夹持机构(8)的伸出端内侧形成工作气隙(11)；所述永磁体(7)、旋转部件(6)、环形永磁体夹持机构(8)和工作气隙(11)组成磁通回路；所述前外壳(1)与后外壳(2)通过螺栓螺母固连，前外壳(1)与后外壳(2)内部均留有凸台，与永磁体励磁机构的环形永磁体夹持机构(8)上的凹槽配合，防止永磁体励磁机构产生相对外壳的旋转运动；永磁体励磁机构前后与前外壳(1)和后外壳(2)接触处安装垫片(3)，用于限制永磁体励磁机构相对外壳的轴向运动；主动轴安装在前外壳(1)中部的螺纹孔内部，从动轴穿过后外壳(2)中部的通孔，通过橡胶轴承(5)与旋转套筒(4)固连，旋转套筒(4)与永磁体励磁机构的旋转部件(6)固定连接；当主动轴旋转时，带动隔振器转动，该转动通过旋转套筒(4)和橡胶轴承(5)传递至从动轴，并带动从动轴旋转；永磁体(7)产生的磁通在旋转部件(6)的两侧工作气隙(11)中产生磁应力，旋转部件(6)在磁应力的作用下，沿气隙(11)厚度方向运动，构成磁力弹簧产生负刚度，旋转部件(6)与旋转套筒(4)固连，从而推动旋转套筒产生绕轴向的转动运动；给四组励磁线圈(9)输入直流电流，通过调节电流强度，励磁线圈(9)通电后在气隙(11)处产生的磁感应强度也随之增强，与永磁体(7)在气隙(11)中产生的磁场强度叠加，使得气隙(11)中的磁场强度增大，从而增大作用到旋转部件(6)上的磁应力，进而调节磁力弹簧产生的负刚度。/n
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